浅谈磺化工艺操作三要素
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三氧化硫磺化简要一、内容及研究意义三氧化硫磺化具有反应速度快,产生三废少,经济上合理的特点。
而且S03磺化得到的磺酸产品更好,现被广泛采用。
工艺主要过程分为空气干燥,三氧化硫发生,烷基苯磺化及尾气处理四个主要工序。
严格控制稳定的磺化反应条件可得到高质量的磺酸产品,因此采用质量流量计进行原料计量,计算机系统集中控制和调节温度,压力等参数,从而使工艺更加完善。
磺化操作的整个过程可以是间歇的,也可以是完全连续的。
为了获得优质产品,操作时必须严格控制下列主要因素[3] : (1)被磺化原料一烷基苯的质量;(2)磺化剂的规格;(3)配料比的选定;(4)加入磺化剂的方式和加料速度;(5)搅拌深度;;(6)反应温度;(7)反应热导出的条件;(8)磺化物料的保温搅拌条件;(9)设备材料的选择;(10)磺酸中和的工艺条件。
本设计采用多管膜式三氧化硫磺化器进行烷基苯的磺化,其工艺流程合理,设备结构简单,能耗低,产品质量好。
二、S03磺化合成烷基苯磺酸的研究现状和发展趋势气相三氧化硫磺化法合成十二烷基苯磺酸采用燃硫法生产气体S03成本低,目前工业上应用最多。
目前研究的主要方向是磺化反应器的开发和工艺条件的优化[4] 。
磺化反应器是S03 磺化装置中的核心设备,其综合技术质量(如结构、选材、制造和组装等)对磺化产品质量、设备使用寿命有很大影响。
S03磺化装置的核心设备一磺化反应器有多种型式:如罐组式S03连续磺化反应器、降膜式磺化反应器和喷射式磺化反应器等。
到目前为止,降膜式气体S03磺化反应器使用最为普遍。
降膜式磺化反应器的形式又分为两大类,即双膜式和多管膜式磺化器。
不管是双膜式或是多管式的磺化反应器,其基本原理都是一样的,只是各自采用不同的放大途径[5] 。
因此,它们就有一个共同的重要的设计参数,即周边进料速率。
一般说来,当反应段比较高或是反应器尾部设有急冷循环装置时,可达到较大值。
当周边进料速率确定时,设备能力仅与反应管的润湿周边(即反应管的周边长度之和)成比例关系。
磺化工艺危险性分析:涉及原料、产品、废弃物处理等方方面面磺化工艺危险性分析1.化学反应磺化反应是一种在有机化合物中引入磺基的过程,通常在高温和催化剂的作用下进行。
反应机理主要涉及磺酸基的亲电取代反应,可能会伴随有副反应和产物的产生。
其中,副反应包括氧化、热分解、磺酰基的重排等;主要产物为各种磺酸化合物,但也可能会生成砜、亚砜等其他类型的化合物。
2.原料和产品磺化工艺的原料主要是芳香族或脂肪族有机化合物,如苯、甲苯、二甲苯等,以及硫酸等催化剂。
这些原料和产品具有一定的毒性和腐蚀性,操作人员必须经过专业培训,了解和掌握相关安全操作规程才能接触和使用。
在处理大量的有机化合物和强酸时,需要注意防范火灾和化学灼伤等安全风险。
3.废弃物处理磺化工艺中产生的废弃物主要包括未反应的原料、副反应产物、废催化剂等。
这些废弃物含有一定量的有害物质,如重金属和有机污染物,如果直接排放或处理不当,会对环境和人类健康造成不良影响。
因此,需要严格按照相关法规和标准处理这些废弃物,例如进行焚烧、填埋、生化处理等。
4.设备故障磺化工艺的设备主要包括反应器、泵、管道、阀门等,这些设备可能会出现故障,如泄漏、堵塞、结垢等。
如果设备故障不能及时发现和处理,可能会引发严重的安全事故,如爆炸、火灾等。
因此,操作人员需要定期检查和维护设备,确保设备的正常运转。
5.操作失误操作失误是磺化工艺中常见的危险因素之一。
由于工艺流程复杂,对操作人员的专业素质和责任心有较高的要求。
操作失误可能会导致产品质量下降、设备损坏甚至发生事故。
为避免操作失误,需要加强员工培训,提高操作人员的专业素质和安全意识,同时建立严谨的操作规程和考核制度。
6.静电和火花静电和火花是磺化工艺中可能出现的危险因素。
由于工艺过程中涉及大量的易燃易爆物质,如果产生静电或火花,可能会引发火灾或爆炸事故。
为避免静电和火花的产生,需要采取一系列措施,如使用防静电设备和设施、控制工艺温度和压力、避免金属摩擦等。
磺化工艺技术磺化工艺技术是一种将有机物中的氨基、羟基等活性基团与磺酸反应生成磺酯的化学反应技术。
磺化工艺广泛应用于有机合成、药物制造、染料工业等领域,具有重要意义。
磺化工艺技术的基本步骤包括反应溶液的配置、反应的选择和优化、反应条件的控制等。
首先,反应溶液的配置是磺化工艺技术的基础,要根据反应类型和反应条件选择适当的溶剂和催化剂,以提高反应效率和产率。
其次,反应的选择和优化是磺化工艺技术的关键,要根据反应物的结构和性质选择适当的反应条件和方法,如温度、反应时间、反应物的摩尔比等,以提高磺化反应的选择性和效率。
最后,反应条件的控制是确保磺化反应正常进行的关键,如加热、冷却、搅拌等条件的控制,可以有效地控制反应的速率和产物的质量。
磺化工艺技术的应用非常广泛。
在有机合成中,磺化反应可以将具有活性基团的化合物转化为磺酯,从而改变化合物的性质和用途。
例如,将含有羟基的化合物磺化后可以改善其水溶性和稳定性,提高其药物吸收速率和生物利用度,在药物制造中有广泛的应用。
在染料工业中,磺化反应可以改变染料分子的结构和电子性质,从而改变染料的色谱性能和稳定性,用于染料的合成和改性。
磺化工艺技术的发展趋势是提高反应的选择性、效率和环境友好性。
目前,一些新型的催化剂和溶剂正在被开发和应用于磺化反应中,可以有效地提高反应的选择性和效率,减少废物的产生。
此外,一些绿色合成技术,如微波辅助磺化反应、超声波辅助磺化反应等,也在磺化工艺技术中得到了广泛应用。
这些新技术可以加快反应速率,减少反应温度和催化剂使用量,对环境更加友好。
未来,随着科学技术的不断发展,磺化工艺技术将会应用于更多的领域,为化学工业的发展做出更大的贡献。
总之,磺化工艺技术是一种重要的化学反应技术,广泛应用于有机合成、药物制造、染料工业等领域。
通过合理的反应溶液配置、反应选择和优化以及反应条件的控制,可以提高磺化反应的选择性、效率和环境友好性。
未来,新型的催化剂和溶剂以及绿色合成技术将进一步推动磺化工艺技术的发展。
磺化工艺安全控制要求重点监控参数及的控制方案磺化工艺是指将有机物中的氨基化合物与硫酸反应,生成对应的磺酸盐。
这个工艺在很多化工领域中都被广泛应用,但由于其反应中产生的气体和液体具有一定的危险性,因此在磺化工艺中要有严格的安全控制要求和监控参数。
一、安全控制要求:1.原料贮存和投加安全:磺化过程的原料一般有氨气、硫酸和有机物,这些物质对人体有一定的腐蚀性和毒性,因此在贮存和投加过程中要有安全措施,如正确使用氨气罐和硫酸罐,防止泄漏和事故发生。
2.反应温度和压力控制:磺化反应中,要严格控制反应温度和压力,防止温度过高引发剧烈反应、压力过高导致设备爆炸等危险情况发生。
3.废气处理和安全防护:磺化反应中会产生大量的废气,这些废气中含有一定量的有机物和硫化氢等有害物质,需要通过废气处理设备进行处理,防止对环境造成污染和对人体健康产生危害。
4.废液处理和液体防漏:磺化反应中会产生废液,这些废液中含有一定量的硫酸和有机酸,需要进行合理处理,防止管道和设备发生泄漏,导致液体外泄和污染。
二、重点监控参数:1.温度监控:对磺化反应的温度进行实时监控,避免温度过高或过低,从而引发危险情况。
2.压力监控:对磺化反应的压力进行实时监控,避免压力过高或过低,从而导致设备的爆炸或反应的失败。
3.浓度监控:对磺化反应中的各种原料和产物的浓度进行监控,避免浓度过高或过低,从而引发危险反应或影响产品质量。
4.废气排放监控:对磺化反应中产生的废气进行监控,控制废气的排放量和成分,避免对环境造成污染和对人体健康产生危害。
5.废液处理监控:对磺化反应中产生的废液进行监控,控制废液的排放和处理,避免液体外泄和污染环境。
三、控制方案:1.安全设备的安装和维护:安装气体和液体泄漏报警装置,实时监控气体和液体的泄漏情况,并及时采取应急措施。
定期检查和维护设备,保证设备的正常运行和安全性。
2.温度和压力控制设备的使用:选择适宜的温控和压控设备,实时监控反应温度和压力,并根据设定的范围进行自动控制。
磺化工艺作业(一)概念磺化反应(Sulfonation Reaction)是指有机化合物分子中引入磺酸基(—SO3H),磺酸盐基(如—SO3Na)或磺酰卤基(—SO2X)的化学反应。
引入磺酰卤基的化学反应又可称为卤磺化反应。
根据引入的基团不同,生成的产品可以是磺酸(R-SO3H,R代表烃基)、磺酸盐(R-SO3M,M代表NH4或金属离子)或磺酰卤(R-SO2X,X代表卤素).根据磺酸基中S原子和有机化合物分子中相连的原子不同得到的产物可以是,与C原子相连的产物为磺酸化合物(R-SO3H);与O原子相连的产物为硫酸酯(R—OSO3H);与N原子相连的产物为磺胺化合物(R-NHSO3H)。
重点讨论芳环上的磺化反应。
二、常用磺化剂•磺化剂的选择是重要的磺化反应技术之一。
常用的磺化剂:硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸、硫酰氯、亚硫酸盐等。
硫酸是最温和的磺化剂,用于大多数芳香化合物的磺化;氯磺酸是较剧烈的磺化剂,用于磺胺药中间体的制备;三氧化硫是最强的磺化剂,常伴有副产物砜的生成。
磺化剂强弱取决于所提供的三氧化硫的有效浓度.•(一)硫酸和发烟硫酸•1。
规格与组成•(1)硫酸:是一种无色油状液体,凝固点为10。
01℃,沸点为337。
85℃(98。
3﹪H2SO4) 。
•(2)工业硫酸:通常有两种规格,即92﹪~93%和98%~100%三氧化硫的一水合物。
•(3)发烟硫酸:是三氧化硫溶于浓硫酸的产物(H2SO4·xSO3)。
•(4)工业发烟硫酸:通常也制成两种规格,即含游离•S O3为20%~25%和60%~65%。
•3。
发烟硫酸作磺化剂的特点•(1)反应速度快且稳定,温度较低,同时具有工艺简单、设备投资低、易操作等优点;适用于反应活性较低的芳香化合物磺化和多磺酸物的制备。
•(2)缺点是其对有机物作用剧烈,常伴有氧化、成砜的副产品。
磺化时仍有水产生,生成的水使硫酸浓度下降,当达到95%时反应停止,产生大量的废酸.3.发烟硫酸作磺化剂的特点(1)反应速度快且稳定,温度较低,同时具有工艺简单、设备投资低、易操作等优点;适用于反应活性较低的芳香化合物磺化和多磺酸物的制备。
7-2 磺 化一、磺化反应的定义1、直接磺化—以磺酸基团取代化合物中的氢原子2、间接磺化—以磺酸基团取代苯环上的非氢原子二、磺化反应的作用1、在芳环上引入磺酸基后,可使水溶性大大增加;在染料生产中常采用;2、磺酸基可比较容易地被一些亲核试剂取代,因此磺化物是常用的有机反应中间体;3、利用混合物中各组分磺化的难易程度,进行分离或纯化。
三、磺化剂浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸、二氧化硫+氯气、二氧化硫+氧气四、主要磺化法1、硫酸磺化——以硫酸为磺化剂规格:93%硫酸、98%硫酸、发烟硫酸作用:磺化剂、溶剂、脱水剂反应原理:磺化是典型的亲电取代反应这是一个平衡反应,体系中水越少,正离子越多,反应越易进行; 当水含量达到一定程度,反应将停止进行。
2、三氧化硫磺化优点:不生成水,反应快,三废少;缺点:SO 3过于活泼,含量高时极易生成副产物砜。
3、磺化剂的浓度和用量X =80(100-π)/(α- π)X ——每摩尔被磺化物在单磺化时所需要的硫酸或发烟硫酸的用量; π值——以SO 3的质量分数表示的废酸值; 98%硫酸的π值:80/98*98%=80 废酸——采用硫酸作磺化剂时,生成的水将使反应速率大为降低,当硫酸浓度降到某一程度时,反应即自行停止,此时剩余的硫酸叫废酸。
废酸浓度与被磺化的对象有关,对于容易磺化的过程,π值较低,对于难以磺化的2H 2SO 4H 3SO 4+ + HSO 4-H 3SO 4+SO 3H + +H2O HOH R + SO 3H +SO 3H R + H +过程,π值要求较高,见第549页,表7-2-02。
α——磺化剂中SO3的质量分数,五、磺化反应器罐式反应器:用于液相反应(适于硫酸类磺化)膜式反应器:分单膜、双膜、双管(适于SO3磺化)膜式反应器的原理:反应物料在圆管表面形成薄膜,自上而下流动, SO3-Air 混合物沿薄膜表面顺流而下,在并流中两者进行接触反应,反应热由管壁外的冷却水带走。
磺化工艺作业(一)概念磺化反应(Sulfonation Reaction)就是指有机化合物分子中引入磺酸基(—SO3H),磺酸盐基(如—SO3Na)或磺酰卤基(-SO2X)得化学反应、引入磺酰卤基得化学反应又可称为卤磺化反应。
根据引入得基团不同,生成得产品可以就是磺酸(R—SO3H,R代表烃基)、磺酸盐(R —SO3M,M代表NH4或金属离子)或磺酰卤(R-SO2X,X代表卤素)。
根据磺酸基中S原子与有机化合物分子中相连得原子不同得到得产物可以就是,与C原子相连得产物为磺酸化合物(R -SO3H);与O原子相连得产物为硫酸酯(R—OSO3H);与N原子相连得产物为磺胺化合物(R-NHSO3H)、重点讨论芳环上得磺化反应。
二、常用磺化剂•磺化剂得选择就是重要得磺化反应技术之一、常用得磺化剂:硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸、硫酰氯、亚硫酸盐等、硫酸就是最温与得磺化剂,用于大多数芳香化合物得磺化;氯磺酸就是较剧烈得磺化剂,用于磺胺药中间体得制备;三氧化硫就是最强得磺化剂,常伴有副产物砜得生成、磺化剂强弱取决于所提供得三氧化硫得有效浓度。
•(一)硫酸与发烟硫酸•1、规格与组成•(1)硫酸:就是一种无色油状液体,凝固点为10。
01℃,沸点为337。
85℃(98。
3﹪H2SO4)。
•(2)工业硫酸:通常有两种规格,即92﹪~93%与98%~100%三氧化硫得一水合物、•(3)发烟硫酸:就是三氧化硫溶于浓硫酸得产物(H2SO4·xSO3)。
•(4)工业发烟硫酸:通常也制成两种规格,即含游离•S O3为20%~25%与60%~65%。
•3。
发烟硫酸作磺化剂得特点•(1)反应速度快且稳定,温度较低,同时具有工艺简单、设备投资低、易操作等优点;适用于反应活性较低得芳香化合物磺化与多磺酸物得制备。
•(2)缺点就是其对有机物作用剧烈,常伴有氧化、成砜得副产品。
磺化时仍有水产生,生成得水使硫酸浓度下降,当达到95%时反应停止,产生大量得废酸。
磺化反应原理及空气干燥等工艺介绍摘要:本文通过介绍磺化反应的工作和一系列的化学元素反应原理,从而来分析硫化反应的整个工艺过程,以及在工艺过程中的相关注意事项。
关键词:磺化原理空气干燥熔硫燃硫一、工艺原理1.原理叙述熔硫与干燥的空气燃烧生成SO2,SO2在催化剂的作用下生成SO3;SO3和有机物料(烷基苯)在多管膜式反应器中发生磺化反应,生成磺酸。
尾气使用碱液吸收,生成亚硫酸盐,之后通入空气氧化,生成硫酸盐,达到排放标准。
2.反应方程式2.1烷基苯磺化反应烷基苯磺化为强烈放热反应,放热量为-170kJ/mol。
烷基苯磺化时除上述两个主要副反应外,还会形成极少量的二磺酸、烯烃、氧化产品和其它有色产品。
原料中水份的存在会与三氧化硫反应生成硫酸,空气中的微量水份在三氧化硫发生工段形成的硫酸也部分进入磺化产品中。
3.工艺流程说明3.1工艺空气干燥在燃硫和SO3生成过程中所需的空气首先经过滤以除去杂质,然后由低压鼓风机压缩。
为了除去压缩过程中产生的热量并将水分冷凝,空气冷却到5℃,第一级冷却器冷却介质是循环水,第二级冷却器冷却介质是乙二醇水溶液,其运行温度为2℃。
乙二醇溶液通过乙二醇循环泵打入冷却器管束中,然后循环回缓冲罐中。
部分乙二醇溶液通过泵由中抽出进入制冷机组,冷却到-2℃后循环回缓冲罐[1]。
制冷机组出口乙二醇溶液温度由制冷压缩机组的温度控制阀自动控制。
经冷凝后的空气进入空气干燥器,干燥到露点约在-70℃,露点由在线露点仪检测。
硅胶/铝胶干燥器由并联的两个干燥床层组成,其中一个床层在运行时,另一个床层进行再生。
每个硅胶/铝胶的干燥床层能力可以满足8小时以上操作。
硅胶/铝胶的再生通过从SO2/SO3冷却器循环回来的热空气蒸发吸收全部的水分。
该股热空气通常的温度是300℃,通过冷空气调温达到再生温度(约170℃)。
在没有可用的热空气时(如装置开工),则由再生空气加热器11E1中的蒸汽加热空气进行硅胶/铝胶的再生。
磺化反应一、磺化反应及其重要性1.磺化反应的定义:向有机化合物中引入磺(酸)基或其相应的盐或磺酰卤基的反应称磺化或硫酸化反应。
2.引入磺酸基的目的:可以得到另一种官能团化合物的中间产物或精细化工产品。
3.磺化反应的应用磺化反应在现代化工领域中占有重要地位,是合成多种有机产品的重要步骤,在医药、农药、燃料、洗涤剂及石油等行业中应用较广。
有些药物因水溶性差,致使其在临床应用中存在一些问题,如生物利用度不高,服用量大,制成的片剂或胶囊体内吸收缓慢等。
这类化合物经磺化后不但可以增强其水溶性,也可增强其生物活性。
4.写出两个磺化反应的化学方程式二、磺化剂1.写出三种常用的磺化剂三氧化硫硫酸发烟硫酸氯磺酸、2.说明SO3三种存在形态液态丝状纤维态针状纤维3.使用SO3磺化剂时注意事项容易发生氧化、焦化,需加入溶剂调节活泼性4.工业上常用硫酸的两种规格92%~93%的硫酸(亦称绿矾油)和98%de l硫酸。
5.发烟硫酸的含义:有过量的三氧化硫存在于硫酸中就成为发烟硫酸6.发烟硫酸的表示方法含游离的三氧化硫分别为20%~25%和60%~65%7.试将20%的发烟硫酸分别用H2SO4和SO3表示浓度C H2SO4=1+0.024C SO3>18.写出氯磺酸的结构式,可视为什么样的配合物。
Cl-SO3H三、磺化反应1.磺化反应的活泼质点SO3 H2S2O7 H3SO42.以苯为例,写出苯磺化的历程四、影响磺化反应的因素1.有机化合物的结构及性质,(1)比较饱和烷烃与芳烃磺化难易饱和烷烃的磺化较芳烃的磺化困难得多;而芳烃磺化时,若其芳环上带有供电子基,则邻、对位电子云密度高,有利于络合物的形成,磺化反应交易进行;相反,若存在吸电子基,则反应速率减慢,磺化困难。
(2)比较苯、甲苯、硝基苯难易苯>氯苯>溴苯>对硝基苯甲醚>间二氯苯>对硝基甲苯>硝基苯(3)取代基体积大小对磺化反应的影响环上取代基的体积越大,磺化速度就越慢(4)分别写出萘在浓H2SO4在60℃和165℃条件下的磺化反应方程式。
磺化车间安全操作规程1、在生产前应确认本次生产岗位人员满足要求,确认本次生产所需的物料数量、规格、质量满足要求,确认本次生产所需设备正常,相关安全附件、计量装置正常,管道畅通,阀门手柄齐全、开关状态正常、无泄漏,必要的工器具齐全好用。
2、吊机的使用,要求限载450KG,数量较多时,要求分批上料。
3、在计量硫酸时应确认从硫酸贮罐到计量缸的管线阀门处于正常开关状态,计量缸放空打开,计量过程应密切注意计量缸液位,若开泵3分钟尚不见液位显示,应检查玻璃管上下接口阀门有否打开,放空管口有否空气排出,直至液位正常上升。
计量过程中应密切注意液位,中途人不得离开,防止溢缸。
4、磺化反应加酸过程中,应严格控制加酸速度,防止反应温度超高。
5、在缩合反应时应密切注意物料粘度变化,搅拌电流大小,缩合锅电流达到16A时,应向锅内注沸水50KG/次,直至电流下降,防止电机烧坏。
6、送样时不得在化验室逗留,送达后应立即返回工作岗位。
中饭、晚饭时间要求操作工轮流吃饭。
7、当产品中控或浆料质量指标出现不合格时,禁止直接混入前批产品,应报告车间负责人处理。
8、生产过程中出现任何异常,应冷静规范处置,记录于操作记录,重大问题迅速报告车间负责人。
9、应如实、完整、清楚记录工艺现象、参数,并做好交接班记录。
后处理喷塔操作规程一、开塔前准备检查喷雾系统一切正常,过滤桶、高压泵、管道、主塔、旋风桶清洗毕,引风机、散热器、振击机等无异常。
二、开塔喷雾开塔时具体操作:①通知司炉工做好开塔准备;②开启喷塔引风机,将塔底负压、塔顶负压调至正常运行状态,查看塔顶、塔底负压,变频器频率,将塔顶温度升至规定温度,塔底温度升至120℃时开启高压泵,此时应严格注意布袋除尘器的温度。
三、停塔时的具体工作:①在喷塔关停前一小时应通知司炉工做好停塔准备;②料喷完后通知司炉工打开应急排烟门,冷风门,确保冷风进喷塔;③关闭高压泵,将高压泵至塔顶的料管内的浆料放干净;④喷塔冷至100℃时,关闭引风机及所有电器。
化学工艺学之精细化工磺化反应工艺以及十二烷基磺酸钠生产工艺介绍精细化工磺化反应工艺介绍:磺化反应是一种常用的精细化工反应,可用于合成各种磺化产物。
磺化反应是指在化学反应中,将有机物中的一个或多个氢原子替换为磺酰基(-SO3H)的反应过程。
常见的磺化剂有浓硫酸、氯磺酸等,在适当的反应条件下,它们可以将有机物中的氢原子与硫酰氯反应,生成磺酰氯中间体,再与反应系统中的水反应,生成磺化产物。
磺化反应可以通过多种方式进行工艺控制。
首先是选择合适的磺化剂和反应条件。
磺化剂的选择要根据底物的结构和反应需求来确定,通过改变反应条件如温度、时间、溶剂等可以调节反应速率和产物选择性。
其次是合适的反应设备和操作。
磺化反应通常采用连续式反应器,反应器的设计和操作参数的选择对反应的效果和产物纯度都有重要影响。
此外,合适的分离和纯化方法也是精细化工磺化反应工艺中的关键环节,可以通过物理方法如冷却结晶、蒸馏、萃取等实现产物的纯化。
十二烷基磺酸钠生产工艺介绍:十二烷基磺酸钠是一种常用的阴离子表面活性剂,广泛应用于洗涤剂、乳化剂、助剂等领域。
其生产工艺主要包括以下步骤:1.反应原料准备:选择优质的十二烷基磺酸和氢氧化钠作为原料,并按一定比例混合准备。
2.磺化反应:将混合好的原料加入反应釜中,在适宜的反应条件下进行磺化反应。
通常情况下,反应釜中加入过量的硫酸用于吸收产生的水,控制反应的平衡。
3.中和和分离:反应完成后,加入足量的酸进行中和反应,使得产物中磺酸根离子被中和为磺酸盐根离子。
随后,通过沉淀、过滤、洗涤等操作将产物分离出来。
4.干燥和包装:将分离得到的十二烷基磺酸钠进行干燥处理,去除水分,以提高产品的稳定性和质量。
最后,将干燥的产物进行包装,以便后续的使用和销售。
以上是十二烷基磺酸钠的主要生产工艺步骤,其中反应条件和分离工艺的优化对产物质量和产率有重要影响。
随着工艺的不断完善,十二烷基磺酸钠的生产过程也越来越高效和环保。
磺化操作规范
一、接料
1)接料前先要检查磺化釜下展阀和其他釜打萘阀门是否关好。
2)打开进萘阀门,启动打萘泵,观察传感数值,把萘计量罐中的萘按照要求打入磺化釜中,萘的数量以萘计量罐翻板液计为准(即124格),在计数不准的情况下及时通知班长及化验室,调整加酸数量。
二、加酸
萘温度升至140-160C,开启加酸阀门,具体加酸量按中控单数量操作,使酸在45分钟内均匀加入磺化釜中,并及时观察温度变化,加完酸后关闭加酸阀门。
三、磺化
加完酸后,磺化温度控制在162-170C具体磺化温度,磺化时间按中控单进行,在磺化30分钟后通知化验室取样,酸度应控制在33.5-40.2%不在范围内及时通知班长,磺化结束前在通知化验室取样检测。
四、放料
磺化完成后,通知缩合工做好接料准备,接到缩合工允许放料通知后,缓慢打开放料阀门,确认磺化料进入缩合釜内,通过视绩观察物料是否全部放完,关闭磺化釜放料阀门
五、记录
操作工认真填写操作记录表,保证磺化质量。
六、做好岗位清洁,保持环境卫生
江西威泰建材有限公司。
磺化实操考试磺化实操考试是化学实验技术人员常见的考试项目之一。
磺化是一种重要的有机合成反应,常用于合成具有一定活性和生物活性的化合物。
本文将从磺化的定义、原理、实操步骤及注意事项等方面进行介绍,以供参考。
一、磺化的定义和原理磺化是一种通过引入磺酸基团(-SO3H)来改变有机物性质的有机合成反应。
磺化反应可以在有机化合物的分子中引入磺酸基团,使原有分子结构发生改变。
磺化反应一般是通过有机化合物与磺酸反应来实现的,反应一般在酸性条件下进行。
磺化反应的原理是,磺酸作为一种强酸,可以形成强酸性离子,与有机化合物发生反应。
有机化合物中的活泼亲电子团(如芳香环上的取代基)与磺酸反应,将磺酸基团引入有机分子中,形成磺酸化合物。
二、磺化实操的步骤1. 实验前的准备工作:准备好所需的实验设备和药品,确保实验室环境的安全和整洁。
2. 反应物的选择与准备:选择适合的有机化合物和磺酸作为反应物,并将它们准备好。
有机化合物一般选择具有活泼亲电子团的化合物,如苯环上带有电子给体取代基的芳香化合物;磺酸选择常见的磺酸,如硫酸、磺酸等。
3. 反应条件的控制:将有机化合物和磺酸放入酸性条件下进行反应。
一般情况下,可以选择浓硫酸作为催化剂,反应温度一般控制在室温到60℃左右。
4. 反应的实施:将准备好的有机化合物和磺酸按照一定的摩尔比放入反应器中,并加入适量的浓硫酸催化反应。
反应时间一般为数小时到数天,视具体反应物和反应条件而定。
5. 反应后的处理:反应结束后,将反应体系进行冷却、稀释或中和等处理,以停止反应。
可以通过加入冷水或氢氧化钠溶液进行中和处理,得到最终产物。
三、磺化实操的注意事项1. 安全防护:进行磺化实操时,要注意做好安全防护措施,如佩戴实验手套、护目镜等,并遵守实验室的操作规范,确保个人和周围环境的安全。
2. 药品储存和管理:实验室内的药品应严格按照要求存放和管理,避免发生意外事故。
3. 反应条件的控制:反应条件的选择和控制是磺化实验的关键。
了解化学反应的磺化过程在日常生活中,我们经常会听到磺化这个词,但是很多人对于磺化过程并不了解。
那么,什么是磺化过程呢?磺化是一种化学反应过程,通过引入磺酸基团来改变有机化合物的性质。
磺化可以使有机化合物具有更强的稳定性、溶解性和活性。
磺化过程一般分为两步,首先将有机化合物与磺化剂反应,然后再进行酸性水解。
磺化剂通常是一种含有硫磺酸基团的化合物,如磺酰氯(SO2Cl2)、磺酸(H2SO4)等。
而酸性水解则是利用酸性条件下水分子对磺酸酯键的水解反应。
磺化反应可以应用于许多领域。
在化学工业中,磺化可用于制备各种重要的有机化合物,如磺酸盐、磺酰胺和磺醇等。
磺酸盐是一种重要的中间体,广泛应用于染料、农药、合成纤维和制药工业等领域。
通过磺化反应,可以改变有机化合物的水溶性和热稳定性,提高其在工业生产中的可利用性。
除了工业应用外,磺化反应在科学研究和实验室合成中也起着重要作用。
科学家们通过磺化反应来合成一些特定结构的有机化合物,以研究其性质和应用。
例如,磺化有机化合物可用于合成离子交换树脂,用于分离与纯化化学物质,或者用于催化剂的制备。
此外,磺化反应在药物合成领域也有广泛应用,可以改善药物的药代动力学性质或增强其活性。
磺化过程不仅发生在有机化合物中,还可以发生在无机化合物中。
无机磺酸盐的合成通常以硫酸或亚硫酸为磺化剂,通过与金属氧化物或氢氧化物反应生成磺酸盐。
这些磺酸盐可以作为催化剂、阻燃剂、电解质等应用于电化学、材料科学和能源领域。
然而,磺化过程也存在一些问题和挑战。
首先,磺化剂通常具有毒性,需要在实验室和工业生产中小心操作。
其次,在反应过程中,需要控制磺化反应的温度、反应时间等条件,以实现理想的反应转化率和选择性。
此外,在一些特殊的有机化合物中,磺化反应往往会出现副反应或难以控制的产物,这对于合成有机化合物提出了更高的要求。
总之,磺化是一种重要的化学反应过程,通过引入磺酸基团,可以改变有机化合物的性质和应用。
浅谈磺化工艺操作三要素磺化工艺操作三要素是不包含设备在内,影响产品质量的关健要点,主要是好的原料、稳定的气浓、合理的操作。
一、好的原料1、烷基苯:生产洗涤剂用表面活性剂一般采用十二烷基苯为有机原料进行磺化,正十二烷基苯的物理特性:分子式C18H80,分子量246.42,折光率nD 1.4824(20℃),1.4803(25℃),1.4782(30℃),密度(克/毫升):0.8551(20℃),0.8516(25℃),0.8481(30℃)。
实际操作上烷基苯是各单体不同馏分的混合体,商品十二烷基苯的近似物理特性:比重:(20℃)0.865克/毫升,馏程:初馏点275℃,5%277℃,50%280℃,90%283℃,干点288℃,平均分子量:240,折光指数:1.49,溴价:0.05。
烷基苯杂质对磺化产品质量的影响如下:(1)含水量一般为零。
实际上在运输、贮存过程会带入水分,含水量高会造成游离酸及过磺化粒子增多,会加深磺酸的色泽。
(2)溴价要低,溴价高会造成磺酸的色泽深,烷基苯溴价与磺酸盐色译的关系如下图表所示。
烷基苯质量对磺酸盐色译的影响磺酸盐色泽烷基苯溴价2、硫磺:硫的一般性质:原子量32.066,沸点444.6℃,熔点:112.8℃(菱形硫),119.0℃(单斜形硫),密度(克/立方厘米)(20℃)2.07(菱形硫),1.98(单斜形硫),1.7789(150℃液态硫)。
(1)纯度要高,纯度低会造成加快堵塞液硫过滤器滤网,并在燃硫炉燃烧过程产生过多灰份带入系统加快堵塞三氧化硫冷却器及过滤器。
(2)硫磺中的水分在熔化过程要排净,水分过多会在燃硫转化过程产生酸雾,冷却后形成烟酸,与灰分及粉尘等接触形成的酸泥易堵管道、设备。
3、工艺空气:露点要低,露点高即工艺空气的含水量高,会在燃硫转化过程产生过多的烟酸。
在磺化生产中,在进入硅胶干燥之前,先要把空气通过除湿器冷却,空气具有一定的湿度,在冷却时,空气中的水蒸汽被冷凝形成水通过疏水阀排走,除去空气中大部分水分。
当空气温度降至3-10℃,进入硅胶干燥器时就更有效的吸附空气中的残余水分。
空气中含水量越低,检测的空气露点就越低。
越干燥的空气,在燃硫转化过程中产生的酸雾就越少。
越有利于磺化工艺,减少烟酸量,降低磺酸色泽,减少结焦次数,减少硫磺损耗。
空气除湿器由U形铜管和亲水铝铂散热片组成,冷冻剂(乙二醇水混合液)在铜管内流动,空气在铜管外流动,通过散热片及铜管的热传导,由冷冻剂带走空气中的热量。
空气除湿器用冷冻剂,一般空气除湿器以27%乙二醇和73%的水混合液体为冷冻剂。
按此比例的乙二醇水混合液体的开始凝固点约在-8℃左右。
乙二醇为无色透明浆状液体,密度1.1155克/立方厘米;沸点197.2℃;凝固点-13.5℃;熔点-12.6℃;自燃温度412.8℃;闪点116℃;能与水、低级醇等混溶。
乙二醇根据生产工艺的不同质量等级和用途也就不同,有常压水合法、加压水合法及甲醛法生产工艺制成的乙二醇。
空气除湿器所使用的乙二醇应是涤纶用乙二醇,氯化物(以CI-计):少于0.001-0.002%,硫酸盐(SO4-计):少于0.001-0.002%,稀释用的水应是去离子水,控制乙二醇水混合液体的PH值7-8,因为偏酸性及混合液的氯离子及硫酸根离子含量偏高,会很快腐蚀铜管,影响空气除湿器的使用寿命。
通过除湿器脱除工艺空气中的大部分水分后,然后采用吸附的方法脱水,用分子筛、活性氧化铝或者硅胶作吸附剂。
脱除气体中微量水分以分子筛吸附水容量最高。
但是在相对湿度较高时,活性氧化铝和硅胶的吸附水容量都大于分子筛。
因此有的脱水流程是采用活性氧化铝与分子筛串联。
高温则有利于吸热的脱附过程。
分子筛吸附水的容量与温度有关,温度低,水的平衡吸附容量高;反之,则低。
分子筛、活性氧化铝或者硅胶吸附了水分以后,用加热的方法可以使水分脱附出来,达到再生的目的,以便重新用来脱水。
影响工艺空气露点高的主要原因:(1)再生温度太高或太低,温度太高会使硅胶表面结焦影响吸附水分,温度太低会使硅胶吸附的水分难以蒸发。
(2)冷却温度过高,会使硅胶达不到最佳吸附温度,从而影响空气中水分的脱水效果。
(3)乙二醇冷却温度不够,会影响空气的最佳脱水温度,从而影响硅胶吸附空气中水分的脱水效率。
(4)再生时间不够,时间过短会使硅胶再生后残流的水分过多,影响吸附效率。
二、稳定的气浓(一)合理的空气总量工艺空气总量指进入磺化反应管前决定三氧化硫浓度的工艺风总量,根据产品品种及产量不同而变化。
由于有机物的磺化反应是一种放热反应,并在瞬间进行,如十二烷基苯生成磺酸时并放出热量约170千卡/公斤烷基苯,其放热速度与三氧硫气体的浓度和温度有关。
浓度和温度越高,反应就越极烈,放热速度就越快,使靠近磺化分布器的反应管温度快速升高,极易造成反应管结焦。
反应速度越快,磺酸的色泽就越深。
反之则慢,色泽就浅。
一般烷基苯磺化过程中在进入磺化反应管前的三氧化硫体积浓度控制在5%。
则空气总量应以硫磺的投料量来决定,硫磺的投料量根据磺化器的能力来决定,其计算方法为:硫磺投料量=硫磺分子量(32)*产量(Kg)/产品分子量/硫磺含量(99.95%)/硫磺燃烧及SO3转化率(97%)/磺化利用率(98%)。
如2000Kg/h,磺化能力硫磺投料量=32*2000/320/0.9995/0.97/0.98=211公斤/小时。
干燥器出口的工艺空气温度20℃、压力0.05MPa近似常温常压值。
总风量=硫磺投料量(Kg)*硫磺体积系数(0.7立方米/公斤)/三氧化硫气浓(LAB的SO3磺化一般气浓为5%)。
如2000Kg/h,磺化能力的工艺空气总量=211*0.7/5%=2954立方米/小时。
(二)合理的空气分配除了控制好磺化反应管前的三氧化硫体积浓度外,还要对工艺空气的总量进行合理分配,1、燃硫炉的工艺空气用量一般控制在二氧化硫体积浓度的93%,燃硫耗风量=硫磺体积系数(0.7立方米/公斤)*硫磺投料量/三氧化硫气浓7%。
如2000Kg/h,磺化能力的燃硫空气量=0.7*211公斤/小时/0.07=2110立方米/小时。
2、转化塔第三、四催化剂床层(二氧化硫转化成三氧化硫用钒催化剂)的冷却用冷激风满足冷却温度后,多余风量用于稀释风。
(三)熔硫有足够的沉淀时间硫磺熔化后具有较大的粘度,其中的游离水及粉尘等杂质需要有足够的沉淀时间才能分离及蒸发出来,时间短易把这些杂质带到系统酸雾及酸泥,会影响产品质量及堵塞系统管道设备。
(四)稳定的供硫量1、稳定的蒸汽压力蒸汽压力变化,其熔硫温度也跟着变化,如下图所示:熔硫温度变化,其液硫的粘度也跟着变化,如下图所示:从上图表可看出,蒸汽压力控制在0.42±0.05MPa,熔硫温度为145±5℃,液硫的粘度较低,变化比较小,为最佳控的安全制点,大于或小于该控制点其粘度变化比较大,液硫的粘度变化大会造成流量不稳定。
2、熔硫池足够的液面高度熔硫池液面高可延长沉淀时间及增加出料压力,提高液硫过滤器过滤杂质的效率及供硫稳定性。
3、燃硫炉充分燃烧、无升华硫、无堆积硫(1)燃硫炉的燃烧室有足够的液硫分配扩散面积及燃烧空间。
(2)燃硫炉内瓷球大小及堆放合理、液硫管高度合理。
(3)燃硫炉保温效果好(4)预热空气有利于改善燃烧状况5、工作良好的液硫过滤器,有效的去除液硫中颗粒杂质。
6、工作良好的液硫泵,供硫稳定。
(五)最佳的转化条件转化温度的控制对转化率和触媒使用寿命有很大的影响,钒触媒的起始反应温度称为“燃起温度”,此温度为4230C,若转化塔的温度低于“燃起温度”,则对二氧化硫转化不利。
反之,超过催化剂的最高耐热温度6000C,催化剂的活性将迅速下降。
以下是反应2SO2+O22SO3在不同条件下进行时SO2的转化率:(六)稳定的硅胶切换操作硅胶具有很大的比表面积(350-450m2/g),一般可使空气含水量降到0.1g/m2以下。
硅胶饱和的吸水量虽然很大,但高于一定含水量,干燥深度反而下降,所以实际生产中允许吸水量远低于饱和吸水量。
硅胶的吸附性能与温度有很大的关系,在绝对温度恒定时,随着温度的升高,吸附能力下降。
硅胶层工作时一层处于工作状态,另一层处于再生后备用状态,否则,须及时再生。
如硅胶含水<2%,未进入最佳使用状态时本身无故障,硅胶层吸附了一定的水后,露点值就会变好。
当硅胶吸附温度高或吸附时间太长,硅胶含水量过高时,需切换硅胶层。
再生过程没有严格操作,在另一层硅胶已经再生好的前提下,需切换工作层。
硅胶使用期限太长而导致失效:筛选并补充新的硅胶或更换新硅胶,否则,干燥空气含水量偏高,露点高于正常值。
三、合理的操作(一)适当的摩尔比三氧化硫气体与十二烷基苯的克分子比对磺化产品有效物、未磺化物、无机盐含量及色从上图曲线中可看出三氧化硫/烷基苯克分子比在1~1.5之间的磺化产品有效物、未磺化物、无机盐含量及色泽呈抛物线关系,其间比较适当的摩尔比约为1.03。
为了减少三氧化硫及烷基苯流量波动,确保三氧化硫/烷基苯克分子比控制在最适当的范围,需要注意以下几点:1、转化塔中调整好每层转化温度使转化率≥98%转化塔第一层的上半层及第四层一般都是采用低温型钒催化剂,第一层的下半层及第燃硫及转化温度变化会影响SO3气体温度偏离正常值,当转化塔进口温度低、SO2气浓低、空气含水使触媒活力减退、催化效率低、系统压力及流量波动、三氧化硫冷却器及过滤器内内积酸太多、孔板流量计及压力取样孔部分堵塞等都会影响到SO2/SO3转化率低。
发现上述问题要核实各层最佳反应温度,及时调节进三、四层的冷激风量到最佳开度,检查空气干燥和熔硫燃硫部分是否带水工作,定期排放烟酸及停车时清理管道脏物。
2、标定好磺化器使相对误差≤2-2.5%列管膜式磺化器的有机物进料需定期调整每个分布器的间隙大小,使各条管的有机物均匀分配垂直下流成膜。
当磺化器使用一段时间后,由于热胀冷缩、震动、垂直度偏差大、或有移位、结焦及脏物、腐蚀等原因,都会造成磺化进料分布器的有机物分配不均匀,要定期标定好磺化器,相对误差值越小,各反应管的进料量分配就越均匀,有机物的磺化率就越高,一般标定的相对误差≤2-2.5%的磺化器对有机物进行磺化反应时磺化效果比较好。
3、参考中和值密度及时调正烷基苯定量泵中和值和密度与三氧化硫/烷基苯的克分子比有如下曲线关系:从上图可看出,当需要控制三氧化硫/烷基苯克分子比在1~1.05时,调整中和值约在130~138,磺酸比重在1.05左右。
磺化器对有机物进行磺化反应的磺化程度,一般参考以中和值和密度进行调整烷基苯流量来达到快速控制。
4、所有烷基苯过滤器无故障进入磺化器的有机物经过滤器有效的去除颗粒杂质,可确保各条反应管的分布器避免堵塞,达到成膜均匀的效果,如有颗粒杂质进入磺化反应器,易使有机物分布器及反应管结焦,造成磺酸的色泽深和产生黑点。